Rodamiento grande.

Rodamiento grande (1), configurado como unión giratoria de varias hileras de bolas para absorber cargas axiales, cargas radiales y momentos de vuelco, con un anillo exterior

(5), un anillo interior (3), una primera hilera de bolas (K1) y una segunda hilera de bolas (K2), estando dispuestas en cada caso la primera hilera de bolas (K1) y la segunda hilera de bolas (K2) de manera separada axialmente una de otra en un apoyo de cuatro puntos, estando asignadas a la primera hilera de bolas cuatro secciones de pista de rodadura (7, 9, 15, 17) y estando asignadas a la segunda hilera de bolas cuatro secciones de pista de rodadura (11, 13, 19, 21) que presentan respectivamente una superficie para alojar la pista de rodadura de bolas, caracterizado por que la superficie respectivamente de una sección de pista de rodadura (7, 11), prevista en el anillo interior, es mayor que la superficie de la sección de pista de rodadura contigua (9, 13) respectivamente, prevista en el anillo interior, e igual a la superficie de la sección de pista de rodadura (17, 21) respectivamente que está opuesta diametralmente y prevista en el anillo exterior.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/059342.

Solicitante: Wobben Properties GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Dreekamp 5 26605 Aurich ALEMANIA.

Inventor/es: JEPSEN,TORSTEN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > ARBOLES; ARBOLES FLEXIBLES; MEDIOS MECANICOS PARA... > Elementos de los cojinetes; Procedimientos especiales... > F16C33/58 (Pistas de rodadura; Casquillos de rodadura)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > ARBOLES; ARBOLES FLEXIBLES; MEDIOS MECANICOS PARA... > Cojinetes de contacto mediante rodamientos, para... > F16C19/18 (con dos o más hileras de bolas)

PDF original: ES-2543444_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Rodamiento grande

La presente invención se refiere a un rodamiento grande, configurado como unión giratoria de varias hileras de bolas para absorber cargas axiales, cargas radiales y momentos de vuelco, con un anillo exterior, un anillo interior, una primera hilera de bolas y una segunda hilera de bolas, estando dispuestas en cada caso la primera hilera de bolas y la segunda hilera de bolas de manera separada axialmente una de otra en un apoyo de cuatro puntos, estando asignadas a la primera hilera de bolas cuatro secciones de pista de rodadura y estando asignadas a la segunda hilera de bolas cuatro secciones de pista de rodadura que presentan respectivamente una superficie para alojar la pista de rodadura de bolas.

Los rodamientos grandes se utilizan en la construcción de maquinarias y plantas para crear una unión giratoria en presencia de cargas grandes. En particular se habla de rodamientos grandes en caso de diámetros del círculo de rodadura de 300 mm y más. En dependencia de las condiciones de montaje y de las fuerzas que se van a absorber, los diámetros del círculo de rodadura de los rodamientos grandes son incluso de varios 1000 mm. En los cojinetes de este orden de magnitud, los propios rodamientos grandes presentan un peso propio considerable y requieren un esfuerzo de montaje considerable. Teniendo en cuenta estos antecedentes, se desea utilizar cojinetes integrados que presentan una única unidad montable y están diseñados para absorber fuerzas axiales, fuerzas radiales y, dado el caso, momentos de vuelco. Por esta razón se utilizan principalmente rodamientos con una forma constructiva de varias hileras, si es necesario absorber fuerzas axiales, fuerzas radiales y momentos de vuelco. Es conocido, entre otros, el uso de cojinetes de cuatro puntos con varias hileras.

En el momento de seleccionar el cojinete adecuado, los diseñadores se enfrentan al conflicto de objetivos de prever un cojinete que presente la mayor capacidad de carga posible con el mínimo espacio de instalación y el menor esfuerzo de montaje posible. En los casos, en los que debido al diseño se ha de considerar un espacio constructivo limitado predefinido o en los casos (aislados), en los que se instalan posteriormente rodamientos grandes en un medio ya existente a fin de Instalar un cojinete con una capacidad de carga mayor (en comparación con el instalado antes), existe el problema de que una estabilidad mayor con los tipos de cojinete conocidos no se consigue fácilmente sin proporcionar un espacio constructivo mayor en dirección axial o radial, lo que implica un alto coste constructivo.

Como estado de la técnica se remite en este punto en general a los documentos siguientes: DE102008049813A1, DE102004023774A1, DE102004051054A1, DD46126A5, DE1855303U y DE102006031956A1.

El documento US-A-2011/0085756 muestra las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Teniendo en cuenta estos antecedentes, la presente invención tiene el objetivo de proporcionar un rodamiento grande del tipo mencionado al inicio con una absorción de carga mejorada y dimensiones de instalación lo más pequeñas posible.

El objetivo, en el que se basa la invención, se consigue en caso de un rodamiento grande del tipo mencionado al inicio al ser la superficie respectivamente de una sección de pista de rodadura, prevista en el anillo interior, mayor que la superficie de la sección de pista de rodadura contigua respectivamente, prevista en el anillo interior, e igual a la superficie de la sección de pista de rodadura respectivamente que está opuesta diametralmente y prevista en el anillo exterior. La invención se basa en el conocimiento de que la hilera de bolas de un cojinete de cuatro puntos presenta en total cuatro puntos de contacto con secciones de superficie, separadas respectivamente, en el anillo interior y exterior. Estos puntos de contacto no son constantes en el mismo lugar con respecto a la sección transversal del cojinete, sino que varían en dependencia de la situación de carga. Esto ocurre también al invertirse la carga. Mientras mayor es la fuerza que actúa sobre el cojinete, mayor es el desplazamiento del punto de contacto en las secciones de pista de rodadura, sometidas a carga, en dirección del espacio vacío del cojinete entre el anillo interior y el anillo exterior. Esto se debe al hecho de que las bolas y las superficies de pista de rodadura están sometidas a una deformación como resultado de la fuerza axial generada y hacen contacto superficial respectivamente con la sección de pista de rodadura. Para poder conseguir una cierta tolerancia de rodadura, el radio de curvatura de las bolas en cojinetes de cuatro puntos es ligeramente menor que el radio de curvatura de las secciones de pista de rodadura correspondientes (en la sección transversal). Esto provoca que al generarse grandes fuerzas axiales, el anillo interior y el anillo exterior experimenten una fuerza que los separa, pudiéndose mover a causa de esto la zona de contacto entre las bolas respectivas y la superficie de pista de rodadura correspondiente que está sometida a carga. Según la invención, se aumentan en particular aquellas superficies de las secciones de pista de rodadura que se someten a más carga en caso de una carga preferente del rodamiento grande. Independientemente de si la carga es una carga soportada o una carga elevada, el cojinete se ha de configurar según la invención de manera que las superficies de las secciones de pista de rodadura, sometidas respectivamente a más carga en dirección preferente, tengan un tamaño mayor.

Dado que cada sección de pista de rodadura en el cojinete es finita, al alcanzarse una carga axial crítica se llega a un punto, en el que la zona de contacto entre la bola y la superficie de pista de rodadura (en el sentido de la

superficie disponible para la pista de rodadura) se desplaza por el canto de la superficie de pista de rodadura o más allá del mismo. Por consiguiente, tanto las bolas como los cantos de las secciones de pista de rodadura se someten a un fuerte desgaste.

Sobre la base de estos conocimientos, la invención aprovecha el hecho de que al diseñarse el apoyo ya se conoce la dirección, considerada axialmente, en la que será mayor la carga en el cojinete. Por tanto, el cojinete puede estar adaptado específicamente para absorber cargas mayores desde una dirección axial que desde otra dirección. Dado que debido a la carga axial, dos secciones de pista de rodadura opuestas en sentido diagonal se someten siempre a más carga que las demás secciones de pista de rodadura opuestas respectivamente, la invención aprovecha el conocimiento sobre el desplazamiento de la zona de contacto dentro de las superficies de pista de rodadura al presentar un tamaño mayor las superficies sometidas, según lo esperado, a más carga en comparación con las superficies sometidas, según lo esperado, a menos carga. El espacio constructivo adicional, necesario como resultado de un aumento de la superficie, se puede compensar al reducirse la superficie correspondiente, sometida a menos carga, en correspondencia con el aumento de una superficie.

La invención se perfecciona ventajosamente al ser la superficie de la sección de pista de rodadura, prevista en el anillo interior, igual a la superficie de la sección de pista de rodadura respectivamente que está opuesta diametralmente y prevista en el anillo exterior.

Más preferentemente, las superficies más grandes en cada caso de las secciones de pista de rodadura presentan un tamaño igual. Se entiende aquí por superficies de igual tamaño que la longitud de una superficie de pista de rodadura no debe variar en la sección transversal en más de +/- 3%, teniendo en cuenta las tolerancias resultantes de la técnica de fabricación.

Cuando se habla arriba o a continuación... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Rodamiento grande (1), configurado como unión giratoria de varias hileras de bolas para absorber cargas axiales, cargas radiales y momentos de vuelco, con un anillo exterior (5), un anillo interior (3), una primera hilera de bolas (K1) y una segunda hilera de bolas (K2), estando dispuestas en cada caso la primera hilera de bolas (K1) y la segunda hilera de bolas (K2) de manera separada axialmente una de otra en un apoyo de cuatro puntos, estando asignadas a la primera hilera de bolas cuatro secciones de pista de rodadura (7, 9, 15, 17) y estando asignadas a la segunda hilera de bolas cuatro secciones de pista de rodadura (11, 13, 19, 21) que presentan respectivamente una superficie para alojar la pista de rodadura de bolas, caracterizado por que la superficie respectivamente de una sección de pista de rodadura (7, 11), prevista en el anillo interior, es mayor que la superficie de la sección de pista de rodadura contigua (9, 13) respectivamente, prevista en el anillo interior, e igual a la superficie de la sección de pista de rodadura (17, 21) respectivamente que está opuesta diametralmente y prevista en el anillo exterior.

2. Rodamiento grande (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie de la sección de pista de rodadura (9, 13), prevista en el anillo interior (3), es igual a la superficie de la sección de pista de rodadura (15, 19) respectivamente que está opuesta diametralmente y prevista en el anillo exterior (5).

3. Rodamiento grande (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el anillo interior (3) de la primera hilera de bolas (K1) presenta un primer hombro interior anular (23) y un segundo hombro interior anular (25) que delimitan respectivamente una de las superficies para el alojamiento de una pista de rodadura de bolas de la primera hilera de bolas (K1) y por que el anillo interior (3) de la segunda hilera de bolas (K2) presenta un tercer hombro interior anular (27) y un cuarto hombro interior anular (29) que delimitan respectivamente una de las superficies para alojar la pista de rodadura de bolas de la segunda hilera de bolas (K2), siendo diferente un diámetro máximo (d4) del cuarto hombro interior (29) con respecto a un diámetro máximo (d1) del primer hombro interior (23).

4. Rodamiento grande (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el diámetro máximo (d3) del tercer hombro interior (27) es diferente del diámetro máximo (d2) del segundo hombro interior (25).

5. Rodamiento grande (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el anillo exterior (5) de la primera hilera de bolas (K1) presenta un primer hombro exterior anular (31) y un segundo hombro exterior anular (33) que delimitan respectivamente una de las superficies para alojar las pistas de rodadura de bolas de la primera hilera de bolas (K1) y por que el anillo exterior (5) de la segunda hilera de bolas (K2) presenta un tercer hombro exterior anular (35) y un cuarto hombro exterior anular (37) que delimitan respectivamente una de las superficies para alojar las pistas de rodadura de bolas de la segunda hilera de bolas (K2), siendo diferente el diámetro mínimo (D4) del cuarto hombro exterior (37) con respecto al diámetro mínimo (D1) del primer hombro exterior (31).

6. Rodamiento grande (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el diámetro mínimo (D3) del tercer hombro exterior (35) es diferente al diámetro mínimo (D2) del segundo hombro exterior (33).

7. Rodamiento grande (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el mayor de los diámetros máximos (d1, d2, d3, d4) de los hombros interiores (23, 25, 27, 29) es menor o igual que el menor de los diámetros mínimos (D1, D2, D3, D4) de los hombros exteriores (31, 33, 35, 37).

8. Rodamiento grande (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las bolas (23) de la primera hilera de bolas (K1) y las bolas (24) de la segunda hilera de bolas (K2) están dispuestas a lo largo de un primer diámetro de círculo de rodadura (DL1).

9. Rodamiento grande (1) de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que el mayor de los diámetros máximos (d1, d2, d3, d4) de los hombros interiores (23, 25, 27, 29) es igual o inferior en un intervalo de hasta 0,5 mm al primer diámetro de círculo de rodadura (DL1) de la primera y la segunda hilera de bolas.

10. Rodamiento grande (1) de acuerdo con la reivindicación 8 o 9, caracterizado por que el menor de los diámetros mínimos (D1, D2, D3, D4) de los hombros exteriores (31, 33, 35, 37) es igual o superior en un intervalo de hasta 0,5 mm al primer diámetro de círculo de rodadura (DL1) de la primera y la segunda hilera de bolas.

11. Rodamiento grande (1) de acuerdo con la reivindicación 9 o 10, caracterizado por que el diámetro máximo (d1) del primer hombro interior (23) es igual al diámetro máximo (d3) del tercer hombro interior (27) y mayor que el diámetro máximo (d2, d4) respectivamente del segundo y cuarto hombro interior (25, 29).

12. Rodamiento grande (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el diámetro mínimo (D2) del segundo hombro exterior (33) es igual al diámetro mínimo (D4) del cuarto hombro exterior (37) y menor que el diámetro mínimo (D1, D3) respectivamente del primer y tercer hombro exterior (31, 35).

13. Rodamiento grande (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que las bolas (23) de la primera hilera de bolas (K1) están dispuestas a lo largo del primer diámetro de círculo de rodadura (DL1) y las bolas (24) de la segunda hilera de bolas (K2) están dispuestas a lo largo de un segundo diámetro de círculo de rodadura (DL2) que es diferente al diámetro (DL1) de la primera hilera de bolas (K1).

14. Rodamiento grande (1) de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque el diámetro máximo (d1) del primer hombro interior (23) es mayor que el diámetro máximo (d2) del segundo hombro interior (25) y por que el diámetro máximo (d3) del tercer hombro interior (27) es mayor que el diámetro máximo (d4) del cuarto hombro interior (29).

15. Rodamiento grande (1) de acuerdo con la reivindicación 13 o 14, caracterizado por que el diámetro mínimo (D4) del cuarto hombro exterior (37) es menor que el diámetro mínimo (D3) del tercer hombro exterior (35) y por que el diámetro mínimo (D2) del segundo hombro exterior (33) es menor que el diámetro mínimo (D1) del primer hombro

exterior (31).

16. Rodamiento grande (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la primera hilera de bolas (K1) está compuesta de bolas (23) con un primer diámetro de bola y la segunda hilera de bolas (K2) está compuesta de bolas (24) con un segundo diámetro de bola que es diferente al primer diámetro de bola.

17. Rodamiento grande (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el rodamiento grande (1) presenta una o varias otras hileras de bolas, estando dispuestas en cada caso una hilera de bolas o las varias hileras de bolas de manera separada axialmente una de otra en un apoyo de cuatro puntos, estando asignadas respectivamente a una hilera de bolas cuatro secciones de pista de rodadura que presentan en cada caso una superficie para alojar la pista de rodadura de bolas, y siendo la superficie respectivamente de una sección de pista de rodadura, prevista en el anillo interior, mayor que la superficie de la sección de pista de rodadura contigua respectivamente, prevista en el anillo interior, e igual a la superficie de la sección de pista de rodadura respectivamente que está opuesta diametralmente y prevista en el anillo exterior.

18. Planta de energía eólica con una torre, que presenta una cabeza de torre, y con una góndola diseñada para alojar un rotor, estando montada la góndola de manera giratoria respecto a la torre mediante un cojinete acimutal, caracterizada por que el cojinete acimutal está configurado como un rodamiento grande (1) de acuerdo con una de

las reivindicaciones 1 a 17.